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LTE小区搜索-物理小区ID和同步信号PSS、SSS

2017-05-03 11:35 288 查看

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UE进行小区搜索的目的是为了获取小区物理ID和完成下行同步,这个过程是与系统带宽无关的,UE可以直接检测和获取。当UE检测到PSS和SSS时,就能解码出物理小区ID,同时根据PSS和SSS的位置,可以确定下行的子帧时刻,完成下行同步。

本文主要描述以下几个方面的内容:

(1)什么是物理小区ID,怎么来计算它

(2)什么是PSS和SSS,为什么要发送PSS和SSS

(3)PSS和SSS所在的位置

1.什么是物理小区ID

在LTE里,物理层是通过物理小区ID(Physical Cell Identities,PCI)来区分不同的小区的。物理小区ID总共有504个,它们被分成168个不同的组(记为N(1)_ID,范围是0-167),每个组又包括3个不同的组内标识(记为N(2)_ID,范围是0-2)。因此,物理小区ID(记为Ncell_ID)可以通过下面的公式计算得到:



2.什么是PSS

PSS的全称是Primary Synchronization Signal,即主同步信号,用于传输组内ID即N(2)_ID值。具体做法是:eNB将组内ID号N(2)_ID值与一个根序列索引u相关联,然后编码生成1个长度为62的ZC序列du(n),并映射到PSS对应的RE(Resource
Element)中,UE通过盲检测序列就可以获取当前小区的N(2)_ID。如下图示意。



3.什么是SSS

SSS的全称是Secondary Synchronization Signal,即辅同步信号,用于传输组ID即N(1)_ID值。具体做法是:eNB通过组ID号N(1)_ID值生成两个索引值m0m1,然后引入组内ID号N(2)_ID值编码生成2个长度均为31的序列d(2n)和d(2n+1),并映射到SSS的RE中,UE通过盲检测序列就可以知道当前eNB下发的是哪种序列,从而获取当前小区的N(1)_ID。下图示意的就是怎么计算d(2n)d(2n+1)这两个序列。



从上面的公式推导中可以看到2个信息:

(1)辅同步信号SSS承载的两个序列d(2n)和d(2n+1)只位于子帧0子帧5这两个子帧中;

(2)这两个序列在不同子帧中的值不同。

据此,UE在解码这两个序列的时候,可以根据序列值的不同来确定当前的子帧号,完成下行同步的工作。比如SSS在子帧0中传输的序列d(n)=A,在子帧5中传输的序列d(n')=B,那么UE一旦检测到B,就可以确定当前的子帧号是5号子帧,而不是0号子帧。

4.PSS和SSS的位置

(1)时域上的位置

对于LTE-FDD制式,PSS周期的出现在时隙0和时隙10的最后一个OFDM符号上,SSS周期的出现在时隙0和时隙10的倒数第二个符号上。

对于LTE-TDD制式,PSS周期的出现在子帧1、6的第三个OFDM符号上,SSS周期的出现在子帧0、5的最后一个符号上。

如果UE在此之前并不知道当前是FDD还是TDD,那么可以通过这种位置的不同来确定制式。

(2)频域上的位置

PSS和SSS映射到整个带宽中间的6个RB中,因为PSS和SSS都是62个点的序列,所以这两种同步信号都被映射到整个带宽(不论带宽是1.4M还是20M)中间的62个子载波(或62个RE)中,即序列的每个点与RE一一对应。在62个子载波的两边各有5个子载波,不再映射其他数据。

下图是1.4M带宽(满带宽6个RB)时,LTE-FDD制式下PSS和SSS的位置。



下图是1.4M带宽(满带宽6个RB)时,LTE-TDD制式下PSS和SSS的位置。



因为解码SSS信号需要PSS信号中的N(2)_ID,因此UE必须先解码PSS信号,然后再解码SSS信号。我们再回看下PSS的计算公式,可以看到PSS是不区分子帧号的。因为PSS和SSS的相对时域位置是固定的,UE一旦盲检出PSS,就可以从特定位置解码出SSS,然后再根据SSS的序列,就可以确定当前的子帧时刻(因为子帧0、5的SSS序列不同)。

另外,同步完成后,UE也就知道了下行CP的长度,即dl-CyclicPrefixLength。从36331协议上可以知道,3GPP只定义了ul-CyclicPrefixLength,而并没有定义下行参数,从上述分析可以知道原因在此。

当UE初始接入或者需要测量邻小区时,均需要进行小区搜索过程。

参考文献:

(1)3GPP TS 36.211 V9.1.0 (2010-03) Physical Channels and Modulation

(2)http://www.sharetechnote.com/

(3)http://dhagle.in/LTE
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